CN216050023U - 一种低功耗无线自组网温压同步测量变送器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低功耗无线自组网温压同步测量变送器，包括壳体，壳体的侧壁上分别设置有引压防爆接头和天线，引压防爆接头内设有压力传感器，壳体两端分别连接有上盖和底盖，壳体的内部设置有表壳，表壳的底部设置有锂电池，表壳内设置有主控板，主控板分别与压力传感器、温度传感器、天线、锂电池连接，温度传感器通过壳体的侧壁引入。本实用新型解决现有变送器仅能测量单一的温度或压力两个量通过有线组网的方式进行通信的问题。

Description

一种低功耗无线自组网温压同步测量变送器

技术领域

本实用新型属于变送器技术领域，涉及一种低功耗无线自组网温压同步测量变送器。

背景技术

在工业领域中，压力、温度是各个行业最重要的两类监测物理量。工业现场一般分别应用压力变送器、温度变送器作为测量设备。但如果现场需要同时测量压力、温度两类物理量，就需要同时使用这两种设备，且传统变送器通过有线组网方式进行数据通信，这些都会增加现场安装施工以及运营维护的复杂度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种低功耗无线自组网温压同步测量变送器，解决现有变送器仅能测量单一的温度或压力两个量通过有线组网的方式进行通信的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种低功耗无线自组网温压同步测量变送器，包括壳体，壳体的侧壁上分别设置有引压防爆接头和天线，引压防爆接头内设有压力传感器，壳体两端分别连接有上盖和底盖，壳体的内部设置有表壳，表壳的底部设置有锂电池，表壳内设置有主控板，主控板分别与压力传感器、温度传感器、天线、锂电池连接，温度传感器通过壳体的侧壁引入。

本实用新型的特征还在于，

引压防爆接头包括探头接头，探头接头通过压帽与壳体连接。

上盖包括显示窗盖，显示窗盖内壁卡接有镜窗透明片。

主控板包括中央处理单元，中央处理单元分别与电源管理单元、无线通信单元、模拟采样单元、天线连接，电源管理单元分别与无线通信单元、压力传感器、温度传感器、锂电池连接。

表壳的侧壁上设置有液晶显示屏，液晶显示屏与显示单元连接，显示单元分别与中央处理单元、电源管理单元连接。

中央处理单元连接有异常处理单元，异常处理单元与电源管理单元连接。

中央处理单元连接有数据存储单元，数据存储单元与电源管理单元连接。

中央处理单元连接有报警检测单元，报警检测单元与电源管理单元连接。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的一种低功耗无线自组网温压同步测量变送器，能够同时对压力、温度信号进行测量，并且通过无线自组网进行通信连接，使用更加灵活方便，现场安装施工简单，维护成本低。

附图说明

图1是本实用新型一种低功耗无线自组网温压同步测量变送器的结构示意图；

图2是本实用新型一种低功耗无线自组网温压同步测量变送器的俯视图；

图3是是本实用新型一种低功耗无线自组网温压同步测量变送器的控制原理图。

图中，1.温度传感器，2.压力传感器，3.表壳，4.引压防爆接头，5.液晶显示屏，6.天线，7.锂电池，8.主控板，9.中央处理单元，10.数据存储单元，11.模拟采样单元，12.报警监测单元，13.无线通信单元，14.电源管理单元，15.异常处理单元，16.显示单元，17.上盖，18.底盖，19.密封圈，20.压紧螺母，21.调节铝塞，22.橡胶塞，23.堵头，24.密封圈II，25.壳体；

4-1.探头接头，4-2.压帽，4-3.密封圈I；

17-1.镜窗平垫，17-2.镜窗透明片，17-3.镜窗压圈，17-4.显示窗盖。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供一种低功耗无线自组网温压同步测量变送器，如图1和图2所示，包括壳体25，壳体25的侧壁上分别设置有引压防爆接头4和天线6，引压防爆接头4内设有压力传感器2，壳体25两端分别连接有上盖17和底盖18，上盖17、底盖18分别与壳体25之间设置有密封圈19，壳体25的内部设置有表壳3，表壳3的底部设置有锂电池7，表壳3内设置有主控板8，主控板8分别与压力传感器2、温度传感器1、天线6、锂电池7连接，温度传感器1通过壳体25的侧壁引入。

引压防爆接头4包括探头接头4-1，探头接头4-1通过压帽4-2与壳体25连接，探头接头4-1与压帽4-2之间设置有密封圈I4-3。

上盖17包括显示窗盖17-4，显示窗盖17-4内壁卡接有镜窗透明片17-2，镜窗透明片17-2的底部设置有镜窗平垫17-1，镜窗平垫17-1的底部设置有镜窗压圈17-3，镜窗压圈17-3设置于显示窗盖17-4上。

壳体25的侧壁上通过压紧装置将表壳3的一侧通过进行固定连接，表壳3的另一侧通过堵头23与壳体25固定连接，堵头23与壳体25之间设置有密封圈II24，压紧装置包括调节铝塞21，调节铝塞21的外侧连接有橡胶塞22，橡胶塞22的外侧设置有压紧螺母20，压紧螺母20与壳体25螺纹连接。

如图3所示，主控板8包括中央处理单元9，中央处理单元9分别与电源管理单元14、无线通信单元13、异常处理单元15、数据存储单元10、报警检测单元12连接、模拟采样单元11、显示单元16、天线6连接；

电源管理单元14分别与压力传感器2、温度传感器1、锂电池7、无线通信单元13、显示单元16、异常处理单元15、数据存储单元10、报警检测单元12连接，电源管理单元14还连接有USB接口，USB接口用于提供外供电源。

温度传感器1采用铂电阻式温度传感器，用于测量温度数据；

压力传感器2采用扩散硅型式压力传感器，用于测量压力数据；

液晶显示屏5用于显示测量的结果；

显示单元16用于控制液晶显示屏5，显示测量的结果，并且当变动器发生交互设置参数，显示单元16进入菜单流程，菜单支持参数设置的显示交互；

模拟采样单元11用于采集压力传感器2、温度传感器1上的压力、温度信息，并将检测到的信息传输给中央处理单元9，由于模拟采样单元11由运放电路构成，通过温度和压力传感器提供可编程增益放大器并运放配合实现带通滤波，从而实现其功能；

数据存储单元10用于储存压力、温度数据，并实现设备掉电时对数据的存储功能，当配置参数变更，数据存储单元10更新存储相应参数数据，数据存储单元10根据配置的记录参数，按照规则进行实测数据的记录；

报警监测单元12通过接收中央处理单元9传输的数据，并将接收的数据与设定的报警门限值进行对比，若接收的数据超出报警门限值并满足迟滞条件后进行报警；

无线通信单元13采用LoRa射频模块进行数据通信；

电源管理单元14用于接收中央处理单元9的信号，当接收到测量信号时，电源管理单元14给压力传感器2、温度传感器1、无线通信单元13、液晶显示屏5、异常处理单元15、数据存储单元10、报警检测单元12供电，并输出测量信号至压力传感器2、温度传感器1进行压力、温度的测量；并且支持实现变送器低功耗运行及休眠模式的状态切换，适用于接收到完成测量或者关机的信号；电源管理单元14根据中央处理单元9的指令对压力传感器2、温度传感器1进行激励供电，由于电源管理单元14中包含分压电路，分压电路能够测量外供电压的输出分压，判断当前的供电源，根据供电源切换相应的执行模式，从而实现正常运行、低功耗运行及休眠模式的切换；

异常处理单元15用于监测各单元的运行状态，对异常情况进行判断，若发生异常，则进行复位；

中央处理单元9用于接收模拟采样单元11传输的压力、温度数据，并将温度、压力数据进行处理后传输至无线通信单元13、液晶显示屏5、异常处理单元15、数据存储单元10、报警监测单元12；用于给电源管理单元14发送测量、完成及关机信号；并且内部集成滤波算法和补偿算法，用于对接收的压力、温度数据进行计算以得到标准压力、温度实测数据，中央处理单元19集成完整LoRaWAN协议栈，支持ClassA/ClassC通信连接方式，支持ABP及OTAA入网方式。

使用时，锂电池7通过电源管理单元14对各模块进行供电，中央处理单元9发送测量信号至电源管理单元14，电源管理单元14对温度传感器1及压力传感器2进行激励供电，温度传感器1及压力传感器2开始测量温度和压力数据，温度传感器1及压力传感器2将数据传输至模拟采样单元11，模拟采样单元11将接收到的温度、压力数据传输至中央处理单元9，中央处理单元9将该温度、压力数据转换为标准温度、压力实测数据，中央处理单元9将温度、压力实测数据传输至显示单元16，显示单元16控制液晶显示屏5显示测量结果，中央处理单元9将温度、压力实测数据传输至数据存储单元10进行存储，中央处理单元9将温度、压力实测数据传输至异常处理单元15进行异常判断，中央处理单元9将温度、压力实测数据传输至无线通信单元13进行数据通信，中央处理单元9将温度、压力实测数据传输至报警监测单元12与设定的报警门限值进行对比，若超出报警门限值并满足迟滞条件后进行报警，以提示工作人员及时进行处理。

Claims (8)

1.一种低功耗无线自组网温压同步测量变送器，其特征在于，包括壳体(25)，所述壳体(25)的侧壁上分别设置有引压防爆接头(4)和天线(6)，所述引压防爆接头(4)内设有压力传感器(2)，所述壳体(25)两端分别连接有上盖(17)和底盖(18)，所述壳体(25)的内部设置有表壳(3)，表壳(3)的底部设置有锂电池(7)，所述表壳(3)内设置有主控板(8)，所述主控板(8)分别与压力传感器(2)、温度传感器(1)、天线(6)、锂电池(7)连接，所述温度传感器(1)通过壳体(25)的侧壁引入。

2.根据权利要求1所述的一种低功耗无线自组网温压同步测量变送器，其特征在于，所述引压防爆接头(4)包括探头接头(4-1)，所述探头接头(4-1)通过压帽(4-2)与壳体(25)连接。

3.根据权利要求1所述的一种低功耗无线自组网温压同步测量变送器，其特征在于，所述上盖(17)包括显示窗盖(17-4)，所述显示窗盖(17-4)内壁卡接有镜窗透明片(17-2)。

4.根据权利要求1所述的一种低功耗无线自组网温压同步测量变送器，其特征在于，所述主控板(8)包括中央处理单元(9)，所述中央处理单元(9)分别与电源管理单元(14)、无线通信单元(13)、模拟采样单元(11)、天线(6)连接，所述电源管理单元(14)分别与无线通信单元(13)、压力传感器(2)、温度传感器(1)、锂电池(7)连接。

5.根据权利要求4所述的一种低功耗无线自组网温压同步测量变送器，其特征在于，所述表壳(3)的顶部设置有液晶显示屏(5)，所述液晶显示屏(5)与显示单元(16)连接，所述显示单元(16)分别与中央处理单元(9)、电源管理单元(14)连接。

6.根据权利要求4所述的一种低功耗无线自组网温压同步测量变送器，其特征在于，所述中央处理单元(9)连接有异常处理单元(15)，所述异常处理单元(15)与电源管理单元(14)连接。

7.根据权利要求4所述的一种低功耗无线自组网温压同步测量变送器，其特征在于，所述中央处理单元(9)连接有数据存储单元(10)，所述数据存储单元(10)与电源管理单元(14)连接。

8.根据权利要求4所述的一种低功耗无线自组网温压同步测量变送器，其特征在于，所述中央处理单元(9)连接有报警检测单元(12)，所述报警检测单元(12)与电源管理单元(14)连接。

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